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第章信息技术概述
11.1信息与信息技术信息•信息的含义从客观事物立场看，信息是事物运动的状态及状态变化的方式；从认识主体立场看，信息是认识主体所感知或所表述的事物运动及变化方式的形式、内容和效用•信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造世界的一种基本资源•信息有多种体现形式，语言、文字、声音、图片等都是信息的体现形式（也称为信息的载体或媒体）信息处理•信息处理为获取有效的信息而施加于初始信息的所有操作•信息处理包括信息的搜集（如信息的感知、测量、获取、输入等）信息的加工（如信息的分类、计算、分析、转换等）信息的存储（如书写、摄影、录音、录像等）广播信息的传递（如邮寄、电报、电话、等）信息的施用（如控制、显示等）信息技术•信息技术（Information Technology,简称IT）指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术•信息技术包括扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术扩展神经系统功能的通信技术扩展大脑功能的计算（处理）与存储技术扩展效应器官功能的控制与显示技术信息处理系统•用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使用多种信息技术的系统，可以通称为信息处理系统•现代信息技术重要特性以数字技术（计算机）为基础以计算机及其软件为关键采用电子技术（包括激光技术）进行信息的搜集、传递、加工、存储、显示与控制
1.2微电子技术简介微电子技术与集成电路输出设备完毕输出功能的设备，如:显示屏、打印机和扬声器等多数输出设备的共性把计算机中的二进位信息转换成人可感知的形式文字、符号、图形、声音等总线bus用于连接CPU、内存、外存和多种I/O设备并在它们之间传播信息的一组共享的传播线及其控制电路分类总线或前端总线用于连接和内存的总线CPU CPU总线连接内存和设备包括外存的总线I/O I/O计算机的分类•按内部逻辑构造分类位位132位位8/16/64•按性能和价格分类巨型计算机supercomputer大型计算机mainframe小型计算机minicomputer个人计算机personal computer•个人计算机可以提成台式PC deskbook笔记本notebook,Laptop工作站workstation超级便携机UMPC Ultra-Mobile PC微处理器和嵌入式计算机•微处理器uP使用单片大规模集成电路制成的、具有运算和控制功能的电子部件微处理器是各类计算机的关键构成部分，中央处理器几乎都采用微处理构成•嵌入式计算机把运算器、控制器、存储器、输入/输出控制、接口电路全都集成在一块芯片上，这样的超大规模集成电路称为单片计算机或嵌入式计算机
2.2CPU的逻辑构造与工作原理的构造CPU•迄今为止，计算机都是按照冯•诺依曼提出的“存储程序控制”的原理工作，即■问题的解算环节程序连同它所处理的数据都用二进位表达，并预先寄存在存储器中；■程序运行时，从内存中一条一条地取出指令和对应的数据，按指令操作码的规CPU定，对数据进行运算处理，直到程序执行完毕为止的重要任务执行指令，按指令的规定完毕对数据的运算和处理•CPU的构造重要由运算器、控制器和寄存器组个部分构成•CPU CPU3寄存器存储速度快，用来临时寄存参与运算的数据和运算得到的中间GPR或最终成果运算器（ALU）用来对数据进行多种算术或逻辑运算，因此称为算术逻辑部件（）ALU参与运算的数据一一预先从内存传送到寄存器ALU无需继续运算的成果一一从寄存器保留到内存控制器的指挥中心CPU指令计数器一一寄存正在执行的指令的地址，每执行一条指令CPU CPU后它就自动加1指令寄存器一一保留正在执行的指令，通过译码器解释该指令的含义，控制运算器的操作，记录的内部状态CPU指令与指令系统•程序能完毕某个任务的一连串指令•指令用二进位表达，它用来规定执行什么操作指令是构成程序的基本单位CPU•指令由两个部分构成操作码一一指出计算机应执行何种操作操作数地址一一指令所处理的数据或数据所在的位置•指令在计算机中的执行过程取指令的控制器从存储器读取一条指令并放入指令寄存器CPU指令译码指令寄存器中的指令通过译码，决定该指令应进行何种操作、操作数在哪里执行指令执行单元从存储器取操作数，完毕指令所规定的运算或操作保留成果执行单元保留运行成果到寄存器或主存储器，指令计数器自动加形成1下一条指令的地址•指令系统可执行的所有指令称为该的指令系统CPU CPU■每一种均有自己独特的一组指令CPU■同一企业同一系列的具有向下（前）兼容性即所有新处理器均保留老处理器CPU的所有指令，同步还扩充功能更强的新指令这样，计算机（使用新型号）的A CPU程序不能在计算机（使用老型号）上运行，计算机的程序却能在计算机上B CPUB A运行■不一样企业的不一样产品其指令系统不一样，它们未必互相兼容计算机（使CPU A用企业）的程序不能在计算机（使用企业的微处理器）上直接Intel CPUB IBMPower PC运行，计算机的程序也不能在计算机上直接运行B A•飞跃系列的产品发展过程为（）480888086-80286-80386f80486-Pentium-Pentium PROf4f飞跃飞跃至尊f酷睿f酷睿Pentium IIf PentiumIII fPentium Df2•常见的技术术语超标量（）构造包括多种均可同步工作superscalar ALU,流水线构造指令其特点是条指令可处理位的数据，因此一条指令中可SSE/SSE2/SSE31128包括若干个整数或浮点数，从而大大提高了计算速度，有助于完毕图形、3D语音识别、图像处理等多媒体应用超线程（）技术把硬件模拟成两个处理器芯片，从来看就Hyper-Threading,HT OS像有两个同样，可同步执行个线程由于不是个真正的它们CPU22CPU,需要共享、等资源，当两个线程同步需要使用某个资源时，一ALU cache种线程必须暂停运行，直到该资源空闲后才能继续执行，因此超线程的性能达不到个物理的性能，当运行单线程应用软件时，超线程技术甚2CPU至会减少系统性能双核处理器个芯片中有两个功能相似的处理器（内核），在操作系统看来，系1统中有个2CPU的性能指标CPU计算机的性能重要表目前途序执行速度的快慢，它由许多原因决定，例如、内存、硬•CPU盘、显卡等，但一般是重要原因CPU性能高下的重要指标是的速度，有种衡量措施•CPU CPU2■计算每秒钟可执行的指令数目，单位有百万条定点指令/秒、百万条浮点指令MIPS/秒、万亿条浮点指令/秒MFLOPS TFLOPS■使用常用软件（办公软件、数字媒体处理软件和游戏等）的运行速度来衡量3D CPU的性能•影响性能的重要原因CPU的字长（位数）中整数寄存器和定点运算器的宽度，目前使用的■CPU CPUPC CPU大多是位处理器，新一代的机将使用位处理器32PC64■主频（CPU时钟频率）一般主频越高，执行一条指令所需时间越少，CPU的处理速度越快总线（前端总线）的速度总线速度决定了与内存间数据传播速度的快■CPU CPU CPU慢，总线速度越快，的性能发挥得越充足CPU■高速缓存（cache）的容量与构造cache有助于CPU访问内存的次数，一般cache容量越大、级数越多，其效用就越明显的指令系统指令的类型、数目和功能会影响程序的执行速度■CPU的逻辑构造包括的定点运算器和浮点运算器数目、与否具有数字信号处理■CPU CPU功能、有无指令预测和数据预测功能、流水线的构造和级数都对指令的速度有影响
2.3PC机的主机•机一般由机箱、显示屏、键盘、鼠标和打印机构成PC•机箱内有主板、硬盘、软驱、光驱、电源和风扇等•主板上安装了、内存、总线、控制器等部件，是机的关键CPU I/O PC主板、芯片组与BIOS•主板的作用安装所有的电子器件、电路与连接件•主板上一般安装有插座、芯片组、存储器插槽、扩充卡插槽、、存储器、CPU BIOS CMOS辅助芯片和若干用于连接外部设备的插口I/O•芯片组的作用是机各构成部分互相连接和通信的枢纽PC•芯片组一般由两块超大规模集成电路芯片构成北桥芯片和南桥芯片■北桥芯片存储控制中心（MCH）,用于高速连接CPU、存储器、显卡，并与南桥芯片相连；■南桥芯片I/O控制中心（ICH）,重要与PCI总线槽、USB接口、硬盘接口、音频解码器、和存储器等连接，并借助芯片提供对键盘、鼠标、串行口BIOS CMOSSuper I/O和并行口的控制•有关芯片组的某些阐明■芯片组与芯片同步发展，有什么样功能和速度的就有什么样的芯片组与之CPU CPU,配套■由于集成电路集成度越来越高，为减少系统成本，芯片组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能（）即“基本输入/输出系统”，它是寄存在主板上只读存储•BIOS BasicInput/Output System器（ROM）芯片中的一组机器语言程序BIOS是PC机软件中最基础的部分，没有它机器无法启动功能诊断计算机故障；启动计算机工作；控制基本的输入输出操作（键盘、鼠标、•BIOS磁盘读写、屏幕显示等）芯片中包括的程序•BIOS■加电自检程序程序POST（Power OnSelfTest）用于检测计算机硬件故障■系统主引导记录的装入程序（）将主引导程序装入内存，并由引导程序加载操作Boot系统，成功后进入操作系统运行状态■设置程序设置系统参数，包括日期、时间、口令、配置参数等CMOS■常用外部设备的驱动程序（）实现对键盘、显示屏、软驱和硬盘等常用外部设Driver备输入输出操作的控制存储器是一种容量很小的存储器，寄存与计算机硬件有关的某些参数（配置•CMOS RAM信息），包括系统的日期、时间、口令，已安装的软盘、硬盘、光盘驱动器的数目、类型及参数、显卡类型、启动机器时访问外存的次序等，供程序使用BIOS芯片是一种易失性存储器，必须使用电池供电，才能使计算机关机后它也不会丢失•CMOS所存储的信息机的启动工作过程•PC■接通电源时首先执行中的加电自检程序，按中的内容来识别硬件的CPU BIOSCMOS配置，根据系统的配置信息对各部件进行测试（发现错误则报错，系统将不能继续启动或不能正常工作）和初始化，初始化包括、内存、、主板、、显CPU ROMCMOS示卡、键盘、软驱和硬盘等设备；■若顾客按下某一热键（或、、）可启动中的设置程序，容许顾Del FlF2F8BIOSCMOS客对系统的硬件配置信息进行修改；■若顾客没有按下某一热键，并且加电自检无致命错误，自动执行主引导记录装入CPU程序，按照中预先设定的启动次序，搜寻外存储器（软、硬盘或光盘），将CMOS其第一扇区的内容（主引导记录）读出并装入到内存；■控制权交给操作系统引导程序，由引导程序继续将操作系统装入内存；■操作系统装入成功后，将控制权交给操作系统，整个计算机由操作系统所控制内存储器•计算机中的存储器分为内存和外存两大类•一般，存取速度较快的存储器成本较高，存取速度较慢的存储器成本较低为了获得好的性能/价格比，计算机中多种内存储器和外存储器构成一种层状的塔式构造（P52页），取长补短，协调工作•内存储器从应用角度可分为主存储器（内存条）、存储器和寄存器cache•内存储器由半导体存储器芯片构成，芯片有多种类型■随机存储器RAM关机或断电时，其中的信息随之丢失根据其保留数据的机理可分为动态随机存取存储器（）电路简朴，集成度高，功耗小，成本低，一般用DRAM于做主存静态随机存取存储器（）电路复杂，集成度低，功耗较大，成本高，一般SRAM用于做高速缓冲存储器cache■只读存储器ROM可以永久或半永久地保留数据的存储器，虽然掉电后，寄存在ROM中的数据也不会丢失按照中的内容与否可以在线改写，可分为ROM不可在线改写的ROM如掩膜ROM、PROM和EPROM FlashROM在低电压下，存储的信息可读不可写；在较高电压下，所存储的信息可以更改和删除，可用于存储程序或用在数码相机和优盘中BIOS•主存储器（）由芯片构成，是可直接访问的存储器，用于寄存供处理RAM DRAMCPU CPU的指令和数据•主存1个字节（8个二进位）为一种存储单元，对每个存储单元进行持续编址，CPU按地址对存储器进行访问•存储容量主存储器中所包括的存储单元的总数（单位或）MB GB•存储器存取时间从给出存储器地址开始，到存储器读出数据并送到（或者是CPU CPU把CPU数据写入存储器）所需要的时间（单位ns,lns=109s）•机主存储器由个内存条构成，内存条是把若干片芯片焊装在一小条印制电PC1〜4DRAM路板上制成，内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用•主存中的常见术语SDRAM单速率同步DRAMDDRSDRAM简称DDR,双倍数据速率的同步DRAM,采用双列直插式内存条（）DIMMDDR2SDRAM简称DDR2,四倍数据速率的同步DRAM,采用双列直插式内存条（）DIMMDDR3SDRAM简称DDR3,八倍数据速率的同步DRAM•Cache是一种小容量高速缓冲存储器，由SRAM构成，速度几乎与CPU同样快程序运行时，使用的一部分数据/指令会预先成批拷贝在中，的内容是主•CPU cachecache存储器中部分内容的映象；当需要从内存读（写）数据或指令时，先检查中有CPU cache无，若有，就直接从中读取，而不用访问主存储器cache总线与接口I/O I/O操作的任务将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域，或将内存储器指定区•I/O域的内容送出到输出设备操作的特点•I/O■操作速度比慢诸多，因此与数据处理往往是并行处理；I/O CPUI/O CPU■多种设备必须同步进行工作I/O■配置的设备数量和品种可常常增减或变换I/O■每类设备均有各自的控制器，它们按照的操作命令，独立地控制操I/O CPUI/O I/O作的全过程设备、接口、控制器和总线的关系•I/O I/O I/O I/O控制器是控制设备正常运行的一组电子线路，可制成扩充卡插在主板的插槽I/O I/O中，也可集成在芯片组中控制器通过总线与、内存相连I/O I/O CPU设备通过接口与控制器相连I/O I/O I/O总线各类控制器与、内存之间传播数据的一组公用信号线及有关控制电路，•I/O I/O CPU这些信号线在物理上与主板扩展槽中插入的控制器扩展卡直接连接I/O总线中包括了三种信号数据信号、地址信号和控制信号•I/总线的带宽也称总线的数据传播率，是指单位时间内总线上可传播的最大数据量，•I/O是总线的最重要的性能指标其计算公式总线的数据传播速率（MB/S）二数据线位数/8义总线工作频率（MHz）X每个总线周期的传播次数目前机使用的总线•PC I/O总线PCI（高速总线）采用高速串行传播，以点对点的方式与主机进行通PCI-Express PCI信目的是全面取代现行的和实现总线接口的统PCI AGP,O接口设备与控制器之间的连接器•I/O I/O I/O接口的分类•I/O按数据传播方式串行接口（一位一位传播）和并行接口（
8、16或32位一起传播）按数据传播速率低速口和高速口按连接设备的数量总线式（可串接多种设备，被多种设备共享）和独占式（只能连接一种设备）按与否符合原则原则接口和专用接口接口通用串行总线式接口（）•USB UniversalSerial Bus特性•USB■高速串行传播，可连接多种设备，一种□用集线器最多可连接个设备USB USB127■所有设备共享总线带宽■符合即插即用规范（PlugPlay,即PnP）,支持热拔插■可通过USB接口由主机向外设提供电源（+5V,100〜500mA）传播速率（版）、（版）和（版）•USB L5Mb/s
1.012Mb/s
1.160MB/s
2.0接口又称接口，重要用于连接需要高速传播大量数据的音频和视频•IEEE-1394FireWire设备，其数据传播速率可达50MB/S〜lOOMB/s
2.4常用输入设备键盘•作用向计算机输入字母、数字、符号、命令等信息•键盘的构造机械式键盘初期曾使用电容式键盘击键声音小，无磨损和接触不良问题，耐久性、敏捷度和稳定性都比很好，手感很好，寿命较长•与主机的接口:接口；接口；无线接口（红外线或无线电波）PS/2USB鼠标器（）Mouse•作用控制屏幕上的鼠标箭头精确地定位在指定的位置处，然后通过按键（左键或右键）发出命令，完毕多种操作•工作过程顾客移动鼠标器时，借助于机械或光学原理，将鼠标在方向和方向移动X Y的距离变换成脉冲信号输入计算机，计算机中的鼠标驱动程序把接受到的脉冲信号转换成水平和垂直方向的位移量，继而控制屏幕上鼠标箭头的移动•长处外型轻巧，操纵自如，使用以便，价格低廉•鼠标器的类型机电式鼠标、光电式鼠标•与主机的接口:RS-232串行口（D形9针）；PS/2（圆形6针）；USB；无线鼠标笔输入设备•作用兼有键盘、鼠标和写字笔的功能，可以替代键盘和鼠标输入文字、命令和作图•类型电阻式；电容式；电磁感应式•与主机的接口类型串行口；USB扫描仪•作用将原稿（图片、照片、底片、书稿）输入计算机的一种输入设备扫描仪输入到计算机中的是原稿的“图象（bitmap）•扫描仪的种类型手持式；平板式；胶片专用和滚筒式3•平板式扫描仪工作原理被扫描的文稿正面朝下放置在玻璃上，一束强光从下方打到文稿上并移动，文稿的图像通过一系列透镜反射抵达芯片，并转换为模拟电流；模拟电CCD流信号通过模数转换器（）被转换为数字信号，被送到计算机中，由软件进行处理之后，ADC以文献形式保留在硬盘中•扫描仪的性能指标■辨别率（dpi）:反应了扫描仪扫描图像的清晰程度，用每英寸生成的像素数目（dpi）来表达，如600X1200dpi,1200X2400dpi■色彩位数（色彩深度）反应了扫描仪对图像色彩的辨析能力，位数越多，扫描仪所能反应的色彩就越丰富，扫描的图象效果也越真实，如24bit,32bit,36bit,42bit,48bit■扫描幅面指容许原稿的最大尺寸，如幅面,幅面，幅面A4A3A0■与主机的接口类型SCSI；USB；1394接口数码相机•数码相机的作用获取现实世界中景物的数字图像•数码相机原理光信号聚焦在或成像芯片上转换成电信号，经模数转换（转CCD CMOSA/D换）变成数字图像，通过必要的图像处理和数据压缩后，存储在相机内部的存储器中•数码相机使用的成像芯片（目前使用居多）CCD（像素在万万如下的普及型相机，价格廉价）CMOS200〜300•常用接口接口；接口USB IEEE-1394•数码相机的重要性能指标■像素数目决定数字图像可以到达的最高辨别率，例如辨别率最高达CCD1600X1200时,共有个像素（万像素）19200■存储介质卡（卡）；卡（卡）；SM SmartMedia CFCompact FlashMemory Stick（记忆棒）;（）卡SD miniSD■存储器容量
2.5常用输出设备显示屏与显示卡•计算机显示屏的作用能将数字信号转化为光信号，使文字和图像在屏幕上显示出来，是计算机必不可少的图文输出设备•计算机显示屏构成显示屏阴极射线管显示屏CRT；液晶显示屏LCD显示控制器简称显卡•显示屏的性能指标■显示屏尺寸以对角线长度度量，如，口寸，口寸，口寸151719nt,21■屏幕宽度与高度的比例一般屏——43；宽屏——1610,或169■显示辨别率整屏可显示像素的最大数目，一般用水平像素个数义垂直像素个数表达，如1920X1200,1280X1024,1024X768,800X600,640X480■画面刷新速率画面每秒钟更新的次数刷新速率越高，图像稳定性越好■可显示的颜色数目•显卡构成显示控制电路、绘图处理器、显示存储器和接口电路VRAM•显卡的性能指标■绘图处理器图形引擎类型■显存容量大多采用或存储器构成128MB〜2GB,DDR2,GDDR3GDDR4■主机接口AGP；PCI-E■显示屏接口接口接口模拟接口VGA D-Sub接口数字接口DVI全高清多媒体接口以无压缩方式传送的数字视频信号和HDMI1920x1200声道音频信号
5.1打印机•打印机作用将程序、数据、字符、图形打印输出在纸上•打印机类型针式打印机；激光打印机；喷墨打印机•针式打印机击打式打印机长处耗材成本低，能多层套打，适合于票据打印缺陷打印质量不高，工作噪声很大，速度慢应用银行、证券、邮电、商业等领域用于打印存折和票据等•激光打印机非击打式打印机原理激光技术与复印技术的结合长处打印质量高，噪声小缺陷成本较高应用一一家庭及办公•喷墨打印机属于非击打式打印机，大多为彩色打印长处一一可以打印近似全彩色图像，经济，效果好，低噪音，使用低电压，环境保护缺陷一一墨水成本高，消耗快应用——家庭及办公•重要性能指标（激光/喷墨）■打印精度（辨别率）用每英寸多少点（像素）表达，单位一般产品为、dpi,400dpi、高的甚至到达以上600dpi800dpi,1000dpi■打印速度每分钟打印多少页纸，单位一般每分钟页PPM,3〜10■色彩体现能力（彩色数目）打印机可打印的不一样颜色的总数■幅面大小等A3,A4■与主机的接口并行口、口、接口SCSI USB■其他如打印成本、噪音、功耗等
2.6外存储器软盘存储器软盘存储器是一种采用磁性材料作为存储介质的可读写外部存储器，由软盘、软盘驱动•器和软盘控制器构成磁盘的磁道磁盘表面被分为许多同心圆，每个同心圆称为一种磁道每个磁道均有一种•编号，最外面的是磁道0磁盘的扇区每个磁道被划分为若干段（段又叫扇区），每个扇区的存储容量均为字•512节，每个扇区均有一种编号磁盘的格式化操作在盘面上划分磁道和扇区，并在扇区中填写扇区号等信息的过程•英寸软盘片存储容量的计算•
3.5存储容量二个记录面个磁道义扇区字节二2X8018X512L44MB硬盘存储器
2.
6.2•硬盘存储器是一种采用涂有磁性材料的铝合金或玻璃圆盘作为存储介质的大容量可读写外部存储器，由磁盘片、硬盘驱动器和硬盘控制器构成•一张硬盘一般由张盘片（单碟）构成，每个单碟一般由几千个磁道，每个磁道又提1〜5成儿千个扇区，每个扇区字节所有单碟上相似的磁道的组合成为柱面，因此硬盘上512的数据用三个参数定位柱面号、扇区号和磁头号•硬盘存储器的性能指标■容量以为单位，目前硬盘单碟容量约为GB40〜100GB■平均存取时间磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为二寻道时T T间+旋转等待时间+数据传播时间寻道时间一一磁头寻找到指定磁道所需时间旋转等待时间一一指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间■数据传播速率分为内部传播速率和外部传播速率外部传播速率主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速度，与采用的接口类型有关内部传播速率硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传播速率越微电子技术实现电子电路和电子系统的超小型化及微型化的技术，以集成电路为关键•电子电路中元器件的发展演变•电子管晶体管小规模集成电路超大规模集成电路•集成电路（Integrated Circuit,简称IC）以半导体单晶片作为基片，采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一种微型化的电路或系统集成电路的制造材料现代集成电路使用的半导体材料重要是硅，也可以是化合物半导体•如碑化钱等集成电路的集成度单个集成电路所含电子原件的数•H小规模集成电路（）不不小于电子元件SSI100中规模集成电路（MSI）100〜3000电子元件大规模集成电路（LSI）3000〜1万电子元件超大规模集成电路（VLSI）10万〜100万电子元件极大规模集成电路（ULSI）超过100万电子元件集成电路的分类•按用途分通用集成电路和专用集成电路（ASIC）按电路的功能分数字集成电路和模拟集成电路按晶体管构造、电路和工艺分双极型（Bipolar）电路、金属氧化物半导体（MOS）电路、双极-金属氧化物半导体集成电路等集成电路的发展趋势集成电路的工作速度重要取决于构成逻辑门电路的晶体管尺寸晶体管的尺寸越小，其极•限工作频率越高，门电路的开关速度越快定律单块集成电路的集成度平均每个月翻一番（年）•Moore18Gordon E.Moore1965卡IC卡（）又称为集成电路卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，•IC chipcard smartcard,使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体特点•存储信息量大保密性能强可以防止伪造和窃用抗干扰能力强可靠性高卡的类型（按芯片分类）•IC快■缓存容量硬盘上的数据读写速度与机械运动有关，完毕一次读写操作速度很慢，为此硬盘通过将数据暂存在一种比起速度快得多的缓冲区来提高它与主机互换数据的速度，即硬盘的高速缓存原则上越大越好，一般为2MB〜8MB■与主机的接口并行（）接口；串行（）接口ATA IDEATA SATA•目前广泛使用的移动存储器有闪存盘（优盘）和移动硬盘两种•优盘■采用存储器（闪存）芯片，容量读写速度比软盘快，具有写保护Flash256MB〜8GB,功能■使用接口，即插即用，支持热插拔（必须先停止工作）USB■可以模拟软驱和硬盘启动操作系统•移动硬盘■存储容量大（30GB~160GB、320GB）■采用或接口，即插即用，支持热插拔（必须先停止工作）USB IEE1394•使用硬盘注意事项■正在对硬盘读写时不能关掉电源■保持使用环境的清洁卫生，注意防尘；控制环境温度，防止高温、潮湿和磁场的影响■防止硬盘受震动，工作时不要移动机器■及时对硬盘内容进行整顿，包括目录的整顿、文献的清理、磁盘碎片整顿等■防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测光盘存储器
2.
6.3•光盘存储器由光盘和光盘驱动器构成■光盘存储数据，用于记录数据的是一条由里向外的螺旋形光道，通过盘上压制凹坑的措施来记录信息，凹坑的边缘用来表达“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分表达“0”，信息的读出需要使用激光进行辨别和识别■光盘驱动器带动盘片旋转，读出（或刻录）光盘上的数据与主机接口IDE；USB；重要性能指标数据的传播速率•光盘驱动器按信息读写能力可分为类只读光驱；刻录机；■CD CD CD光盘驱动器的性能指标之一是数据的传播速率，以第一代驱动器的速CD CD-ROM率（150KB/S）为单位，X倍速光驱指XXI率KB/s■DVD类DVD只读光驱；DVD刻录机；康宝（DVD只读/CD刻录机组合而成）；类只读光驱；刻录机■BD BDBD•光盘片按存储容量与读写特性分盘片类只读盘片（）；一次性可写盘片（）；可擦写盘片（■CDCD-ROM CD-R CD-RW盘片类只读盘片；一次性可写盘片；可擦写盘片■DVD DVDDVD-R,DVD+RDVD-RW,DVD+RW,DVD-RAM道间距比盘小二分之一，且信息凹坑愈加密集，运用聚焦更细的红色激光DVD CD进行信息的读取，因此盘片的存储容量大大提高■BD盘片类blue-ray Disk蓝光盘片只读盘片BD；一次性可写盘片BD-R；可擦写盘片BD-RE•DVD刻录机的规格国际上没有统一，它有三类共五种DVD-RAM；DVD-R,DVD-RW；DVD+R,DVD+RWo•多种光盘的容量表DVD P782-5第3章计算机软件
3.1概述什么是计算机软件•软件设计比较成熟、功能比较完善、具有某种使用价值、且有一定规模的程序，包括程序、与程序有关的数据和文档■程序一组可逐条执行的指令序列，是指示计算机怎样处理一种特定问题及处理问题环节的描述■数据程序运行过程中处理的对象和必须使用的某些参数■文档与程序开发、维护及操作有关的某些资料（如设计汇报、维护手册和使用指南等）■软件和程序本质上相似，程序是软件的主体•计算机软件与知识产权■软件是智力活动的成果，受到知识产权（版权）法的保护■版权授予软件作者（版权所有者）享有下列权利拷贝、公布、修改、签名、发售■购置一种软件，顾客仅仅得到了该软件的使用权，并没有获得它的版权随意进行软件拷贝和分发是一种违法行为计算机软件的特性•不可见性（是无形的，不能被人们直接观测、欣赏和评价）•合用性（可以适应一类应用问题的需要）•依附性（依附于特定的硬件、网络和其他软件）•复杂性（规模越来越大，开发人员越来越多，开发成本也越来越高）•无磨损性（功能和性能一般不会发生变化）•易复制性（可以非常轻易且毫无失真地进行复制）•不停演变性（软件的生命周期）•有限责任（有限保证）•脆弱性（黑客袭击、病毒入侵、信息盗用）计算机软件的分类•从应用的角度对计算机软件分类系统软件和应用软件•系统软件为了有效使用计算机系统、给应用软件的开发与运行提供支持、或者能为顾客管理与使用计算机提供以便的一类软件在任何计算机系统中，系统软件都是必不可少的•常见的系统软件基本输入/输出系统BIOS操作系统OS有效管理和使用计算机系统资源，给应用软件的开发与运行提供支持、为顾客管理与使用计算机提供以便，如、等Windows Unix Linux程序语言处理系统将不可执行的源程序转换为可执行的机器语言程序，如语言C编译器等数据库管理系统DBMS对保留在数据库中的数据进行管理实用程序Utility如磁盘清理程序、备份程序、杀毒软件、防火墙等•系统软件特性■与计算机硬件交互性很强，能对硬件资源进行统一的控制、调度和管理；■具有通用性；■能为应用软件的开发和运行提供高效平台•应用软件专门用于处理多种详细应用为题的软件按照应用软件的开发方式和合用范围，应用软件可再提成通用应用软件可以在许多行业和部门使用的一类软件，包括文字处理软件、电子表格软件、图形图像处理软件、演示文稿制作软件、网络通信软件、媒体播放软件、记录软件等定制应用软件按照特定领域顾客的需求专门为其设计开发的一类软件•应用软件的特性■与硬件的交互性很弱，依赖操作系统的支持才能使用硬件■为顾客完毕某项任务•按照软件权益怎样处置对软件进行分类，可提成■商品软件顾客需要付费才能得到其使用权，受版权和软件许可证保护软件许可证是一种法律协议，它确定了顾客对软件的使用方式，扩大了版权法予以顾客的权利，例如可容许购置一套软件，同步安装在单位的若干机器中使用■共享软件shareware具有版权，可免费试用一段时间，容许拷贝和散发但不可修改，过了试用期若还想继续使用，就得交一笔注册费，成为注册顾客■自由软件freeware顾客可共享，并容许随意拷贝、修改其源代码，容许销售和自由传播不过，对软件源代码的任何修改都必须向所有顾客公开，还必须容许此后的顾客享有深入拷贝和修改的自由
3.2计算机操作系统概述•操作系统计算机中重要的一种系统软件，它是许多程序模块的集合，它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软、硬件资源，合理地安排计算机的工作流程，控制和支持应用程序的运行，并向顾客提供多种服务，使顾客能灵活、以便、有效、安全地使用计算机，也使整个计算机系统高效地运行•操作系统的重要作用为计算机中运行的程序管理和分派系统中的多种软硬件资源为顾客提供友善的人机界面（图形顾客界面）为开发和运行应用程序提供高效率的平台•操作系统的启动（bootup）见第二章PC机的启动工作过程多任务处理与处理器管理•多任务处理为提高运用率，操作系统一般都支持若干个程序同步运行，称多任务处理CPU任务装入内存并启动执行的一种应用程序•当多种任务在计算机中同步运行时，一般一种任务对应屏幕的一种窗口活动窗口为防止混淆，接受顾客输入的窗口只能有一种，称为活动窗口非活动窗口除活动窗口外，其他任务所对应的窗口活动窗口一般位于其他非活动窗口的前面，其标题栏比非活动窗口颜色更深•前台任务与后台任务？前台任务活动窗口所对应的任务称为前台任务后台任务除前台任务外，所有其他任务均为后台任务•操作系统采用“并发多任务”方式支持系统中多种任务的执行Windows并发多任务不管前台任务还是后台任务，它们都可以分派到的使用权，因CPU此可以同步运行并发多任务时，宏观上，多种任务在同步执行，而微观上任何一种时刻只有一种任务在被执行（单核状况），这些任务由轮番执行CPU CPU•操作系统的处理器调度程序把分派给各个任务CPU处理器调度程序一般按“时间片轮转”方略分派即每个任务都能轮番得到一CPU,种时间片的在时间片结束后，不管任务有多重要，也不管它执行到什么地方，CPU,正在执行的任务就会被强行临时终止实际上，操作系统自身的若干程序也是与应用程序同步运行的，它们一起参与CPU时间的分派当然，不一样程序的重要性不完全同样，它们获得使用权的优CPU先级也有区别存储管理和虚拟存储器•存储管理的功能内存空间的分派、回收、共享和保护及内存空间的扩展•存储管理的目的处理内存空间的有限性与运行大程序、支持多任务处理时对内存容量的需求之间的矛盾，合理分派和共享内存，提高内存的运用率•虚拟存储技术是操作系统厂采用的一种存储管理技术，它容量较小的物理内存和容量较大的外部存储设备结合起来，以处理物理内存容量局限性的问题，以到达扩大内存的目的•虚拟内存的基本思想虚拟内存由物理内存和硬盘上的互换文献（虚拟内存）构成，操作系统将运行的程序与数据划提成若干大小相似的块（页面），在启动一种程序运行时，操作系统只将该程序的部分页面装入内存，而其他页面则放在互换文献中当所要运行的程序或访问的数据所在的页面不在内存中（缺页现象）时，由操作系统的存储管理程序将内存中临时不用的页面保留到硬盘的互换文献中（页面调出），再将所缺的页面从互换文献读入内存（页面调入）哪个页面被调出由存储管理程序的页面调度算法决定，Windows系统所采用的页面调度算法为“近来至少使用”算法文献及其管理•文献（file）存储在外存储器中的一组有关信息的集合，计算机中所有的程序、数据、文档都组织成为文献寄存在外存储器中，顾客（或程序）必须以文献为单位对外存储器中的信息进行访问和操作文献是外存中信息的存取（读出/写入）单位•顾客（或程序）通过文献名来使用文献，文献的名字由两部分构成主文献名.扩展名主文献名（简称文献名）文献的重要标识，不可省略文献扩展名（类型名）由”加个英文字母构成,用于辨别文献的类型3〜4•每个文献均由文献正文信息和文献阐明信息两部分构成，两者分开寄存，前者保留在该文献的目录中，后者则所有保留在磁盘的数据区中•文献的阐明信息包括（以系统为例）文献名、文献类型、文献物理位置、文献Windows大小、文献时间（创立时间、近来修改时间、近来访问时间等）、文献创立者、文献属性等■文献属性A系统文献表明该文献是操作系统自身所包括的文献，删除时系统会发出警告，资源管理器中若不尤其设置为“显示所有文献”时，不会在文献列表中显示＞隐藏文献若资源管理器设置为“不显示隐藏文献”，则该文献不会在文献列表中显不A存档文献“文献备份程序”通过该属性决定文献与否需要进行备份，新建的文献或备份后又被修改的文献，系统自动将其属性设置为“存档”，在执行了备份操作之后，所有被备份的文献均被清除存档属性＞只读文献表达该文献只能阅读，不容许进行修改＞压缩该文献的数据在保留到磁盘存储器时与否进行数据压缩，以减少磁盘空间A加密该文献的数据在保留到磁盘存储器时与否进行数据加密，以防止无关顾客理解文献内容A编制索引编制该文献索引，以利于迅速进行检索•为了实现文献的分类存储，有效地管理和存储大量文献，现代操作系统大多采用了多级树形目录构造，目录分为根目录和子目录两种■根目录有操作系统格式化程序对磁盘做格式化操作时建立，每个软盘或逻辑硬盘通过格式化后都会有一种并且只会有一种根目录存在■子目录由操作系统在执行“创立子目录”命令时，在磁盘的数据区中建立的一种特殊的文献，子目录中可以包括文献，也可以包括下一级子目录■文献目录在中称为文献夹Windows•文献的定位计算机中的每个文献均有一种确定的位置，文献的位置由寄存文献的逻辑驱动器号、文献途径以及文献名构成驱动器号（盘符）+文献途径+文献名设备管理•设备管理负责对操作系统中多种输入输出设备进行管理，处理顾客（或应用程序）的输入/输出祈求，以便、有效、安全地完毕输入/输出操作常用操作系统简介•操作系统的几种类型■个人计算机操作系统具有单顾客多任务处理能力■网络操作系统具有多顾客多任务处理能力，具有多种网络通信功能，提供丰富的网络应用服务■实时操作系统对计算机完毕任务有严格的时间约束，对外部事件能迅速作出响应，具有很高的可靠性和安全性■嵌入式操作系统迅速、高效、具有实时处理功能、代码非常紧凑，存储器需求•微软操作系统在个人计算机上使用的操作系统Windows版本的演变:Windows9XWindows98Windows98第2版Windows98SEWindowsME面向商用包括工作站版和服务器版Windows NT,Windows PC,WindowsWindowsXP适合家庭也适合商业顾客使用的新型操作系统，有家庭版、专业版、媒体中心版和位版等多种版本64WindowsVista开发的新型操作系统，有多种版本，如家庭版、中小企业版、企业版和旗舰版等和操作系统主流操作系统，在巨型机、大型机上作为网络操作系统使•UNIX Linux用，也可用于工作站和嵌入式系统Linux一种“类UNIX”的操作系统由于Linux的源代码一直是公开的，任何人可以对进行修改、传播甚至发售，它成为了众所周知的开放源代码软件，也是Linux开放源代码运动的先锋全世界有数以千计的程序员参与了开发的工作，编Linux写程序、修改错误并对程序进行改善，开发了适应多种不一样需求的版本，使Linux逐渐成为一种功能强大、用途广泛的产品
3.3程序设计语言及其处理系统•程序:为了用计算机处理某个问题而采用程序设计语言编写的一种指令序列•程序设计语言编写程序时所采用的用来描述算法过程的某种符号系统程序设计语言分类•程序设计语言按照其级别可以提成机器语言、汇编语言和高级语言•机器语言就是计算机的指令系统■用机器语言编程序,就是直接使用二进制代码编写程序■机器语言编写的程序可以直接被计算机执行，但该程序难以记忆、难理解、效率低、不易维护■机器语言与硬件的关系十分亲密，不一样型号的其机器语言不一定完全相似，CPU因此用某种型号的机器指令编写的程序，只能在该型号的中直接执行CPUCPU•汇编语言用助记符号来表达机器指令中的操作符与操作数■汇编指令与机器指令是一一对应的■用汇编指令编写出来的程序为“汇编语言源程序”，该程序不能在中直接执行，CPU必须用汇编程序将源程序中的每条汇编指令转换为对应的机器指令后，才能在CPU中执行■汇编语言与硬件的关系等同于机器语言与硬件的关系，不一样型号所支持的汇CPU编语言也不一样，因此汇编语言也是一种面向机器的编程语言•高级程序设计语言一种比较靠近自然语言和数学语言而与计算机硬件无关的符号表达，可用于描述运算、操作和过程■高级程序设计语言靠近人们平常使用的自然语言（重要是英语）轻易理解、记忆和使用，可在不一样计算机上通用■用任何高级语言所编写的程序称为“高级语言源程序”，该程序不能被理解和CPU直接执行，必须高级语言翻译程序将源程序中每条语句转换成一种功能相等的指令序列后，才能在中执行CPU■按所支持的程序设计措施的不一样，高级程序设计语言可分为面向过程程序设计语言和面向对象程序设计语言程序设计语言的成分•高级程序设计语言可由种基本成分构成4■数据成分用于描述程序所处理的数据对象数据作为程序所操作的对象具有名称、类型、作用域、可进行的操作等特性名称一一通过标识符命名类型一一阐明数据的性质和需占用多少存储字节作用域一一数据可使用的范围■运算成分用以描述程序中所包括的运算（算术运算、逻辑运算、字符串运算等）■控制成分用以体现程序中的控制构造■传播成分用以描述程序中的数据传播操作•程序设计语言中控制成分的作用是提供一种基本框架，在此基本框架的支持下，将数据和对数据的运算组合成程序理论证明求解可计算问题的程序框架可用次序、选择、反复三种基本框架来描述■次序构造按先后次序依次执行一种操作序列中的每一种操作，每一种操作都会被执行并且仅被执行一次■选择构造根据给定条件的成立与否在两组操作序列中选择执行其中的一种序列而放弃执行另一种序列，两组操作序列只有一组会被执行，并且仅执行一次■反复构造根据给定条件的成立与否决定与否反复地执行同一操作序列反复构造有可分为当型、直到型和计数型程序设计语言处理系统•源程序、目的程序和可执行程序的含义■源程序由汇编指令或高级语言的语句构成的、不能被理解和直接运行的程序，CPU可分为汇编语言源程序和高级语言源程序两种类型■目的程序有机器指令构成的不完整的程序模块，一般由翻译程序对源程序实行翻译后自动生成，此时的程序上不能被直接运行CPU■可执行程序有机器指令构成的、完整的、可直接运行的程序，由目的程序通过连接程序处理后生成可执行程序与对应的源程序具有完全等价的功能程序设计语言处理系统的作用把用程序语言（汇编或高级语言）编写的程序变换成可在•计算机上执行的程序按实行翻译的方式不一样可分为解释逐条将语句转换为功能等价的指令序列并立即执行该指令序列，根据操作成果决定下一条解释执行的语句整个过程不产生目的程序（相称于“口译”），解释程序实现的算法简朴，但用此方式运行程序效率较低编译对源程序扫描一遍或几遍，最终将其转换成功能等价的目的程序后，再由计算机运行可产生目的程序（相称于“笔译”），编译程序实现的算法复杂，但用此方式运行程序效率较高常用程序设计语言语言是（公式翻译）的缩写词，它是一种重要用于数•FORTRAN FORmulaTRANs1at ion值计算的面向过程的程序设计语言特点靠近数学公式，简朴易用最新国际原则FORTRAN•BASIC初学者通用符号指令代码”的英文缩写，简朴易学•VisualBasic微软企业基于BASIC发展而来的一种程序设计语言，可以便地使用Windows图形顾客界面编程，且可以调用的许多功能，使用相称广泛WindowsVBA（Visual Basicfor Application）VB的子集，包括在Office软件（如Word、Excel、、）中，用于扩展软件的功能该语言寄生于已经有的应Access PowerPoint Office用程序（如）不需要此外的开发环境，也不能生成文献，所开发出来的程Word,.exe序（称为“宏”）必须由它的宿主程序调用才能运行语言也是的子集，嵌入在文档中使用，所编写的脚本程序可VBScript VBHTML以扩充网页的功能，语言由企业于年公布的一种面向对象的、用于网络环境的程•Java SUNMicrosystem1995序设计语言基本特性合用于网络环境编程，具有平台独立性、安全性和稳定性语言年间由企业试验室开发而成，兼有高级语言的长处和汇编•C1972〜1973ATT Ben语言的效率，有效地处理了简洁性和实用性、可移植性和高效性之间的矛盾语言以语言为基础发展而成，既有数据抽象和面向对象能力，运行性能高，又能•C++C与语言兼容，因而语言迅速流行，成为目前面向对象程序设计的主流语C C++
3.4算法和数据构造算法•软件的主体是程序，程序的关键是算法•程序二算法+数据构造•算法处理问题的措施与环节•计算机算法的性质确定性算法中每一步操作的含义必须清晰明确，无二义性能行性算法中有待实现的操作都是计算机可执行的，即必须在计算机的能力范围之内有穷性算法在执行了有限步操作后必须结束输出性算法结束后至少产生一种输出（包括参量或状态的变化）•算法需考虑的三个方面问题算法的设计一一怎样确定算法算法的表达一一怎样表达算法存储器卡封装的集成电路为存储器，信息可长期保留，也可通过读卡器改写构造简朴，使用以便用于安全性规定不高的场所，如电话卡、水电费卡、公交卡、医疗卡等（带加密逻辑的存储器卡增长了加密电路）CPU卡封装的集成电路为中央处理器（CPU）和存储器，还配有芯片操作系统（Chip）处理能力强，保密性更好，常用作证件和信用卡使用手机Operating System,中使用的卡就是一种特殊的卡SIM CPU•卡的类型（按使用方式分类）IC接触式卡（如电话卡）表面有方型镀金接口，共个或个镀金触点使用时必须IC IC86将卡插入读卡机，通过金属触点传播数据；用于信息量大、读写操作比较IC复杂的场所，但易磨损、怕脏、寿命短非接触式卡（射频卡、感应卡）采用电磁感应方式无线传播数据，处理了无源（卡中IC无电源）和免接触问题；操作以便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，使用寿命长；用于读写信息较简朴的场所，如身份验证等
1.3通信技术入门•通信多种信息的传递•现代通信使用电波或光波传递信息的技术，也称为电信（telecommunication）,如电报、电话、传真、电子邮件、、等BBS QQ•通信系统实现信息传递所需的一切技术设备和传播媒体的总和通信的基本原理•通信系统的简朴模型至少须有三个要素构成，即信息的发送者（信源）、信息的接受者（信宿）、信息的传播通道（信道）•通信系统中被传播的信息必须转换成某种电信号（或光信号）才能进行传播•电（或光）信号强度的变化有两种形式持续形式的信号一一也叫模拟信号离散形式的信号一一也叫数字信号•怎样远距离传播信号高频震荡的信号在长距离通信中能比其他信号传送得更远，可以把这种高频正弦波信号作为携带信息的载波调制运用信源信号去调整（变化）载波的某个参数的过程解调接受方把载波所携带的信号检测出来恢复为原始信号形式的过程模拟信号的调制方式调频、调幅、调相数字信号的调制方式幅移键控、频移键控、相移键控•怎样减低成本传播信号让多路信号同步共用一条传播线进行传播，即多路复用技术频分多路复用（）将每个通信终端发送的信号调制在不一样频Frequency Division Multiplexing,FDM率的载波上，通过频分多路复用器（）将它们复合成为一种信号，然后在同一传播线路上进MUX行传播抵算法的复杂性分析一一怎样使算法更有效•算法的设计一般采用由粗到细，有抽象到详细的逐渐求精的措施•算法的表达措施文字阐明；流程图表达；盒图表达；图描述算法；伪代码N-S PAD•算法分析的内容对的性给定有效输入后，通过有限时间的计算，产生对的的输出成果执行算法所占的计算机资源，包括时间资源和空间资源两个方面简朴性算法与否轻易理解，程序与否轻易调试和测试等数据构造•数据构造研究怎样在计算机中表达被处理的对象及对象之间的有关关系，并将它们以计算机数据的形式进行表达•数据构造包括三方面内容数据的抽象（逻辑）构造数据构造中包括哪些元素，互相之间有什么关系等数据的物理（存储）构造数据的抽象构造怎样在实际的存储器中予以实现，数据元素怎样表达，互相关系怎样表达等定义在数据构造上的一组运算（操作）及其实现措施第4章计算机网络与因特网
4.1计算机网络基础计算机网络的构成与分类•计算机网络运用通信设备和网络软件，把地理位置分散且功能独立的多台计算机或其他智能设备以互相共享资源和进行信息传递为目的连接起来的一种系统•计算机网络的特性与电话、电视系统不一样，计算机网络是一种数据通信系统，传播的都是二进制形式的数据•通信协议为保证网络的计算机能对的互换数据，它们必须遵照的一组共同的规则和约定，这些规则、规定或原则称为通信协议，简称为协议•计算机组网的目的数据通信使计算机之间可以互相传送数据，以便地互换信息资源共享顾客可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源实现分布式信息处理大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完毕；分散在各地各部门的顾客通过网络合作完毕一项共同的任务提高计算机系统的可靠性和可用性计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备；计算机负荷过重时，可将部分任务分派给空闲的计算机•计算机网络的分类■按使用的传播介质可分为有线网；无线网■按网络的使用性质可分为公用网；专用网；虚拟专网VPN■按网络的使用对象可以分为企业网；政府网；金融网；校园网等■按网络所覆盖的地区范围可以分为局域网LAN使用专用通信线路把较小地区范围一幢楼房、一种楼群、一种单位或一种小区中的计算机连接而成的网络广域网把相距遥远的许多局域网和计算机顾客互相连接在一起的网络，WAN作用范围一般从几十到几千广域网有时也称为远程网km km,城域网作用范围在广域网和局域网之间，其作用距离约为MAN5km〜50km,例如一种都市范围的计算机网络网络工作模式和网络服务•从共享资源的角度看，网络中的计算机可以是客户机使用其他计算机资源的计算机服务器提供共享资源如数据文献、磁盘空间、打印机、处理器等给其他计算机使用的计算机每一台联网的计算机，其“身份”或者是客户机，或者是服务器，或者两种身份兼而有之•计算机网络有两种基本的工作模式对等模式（简称）网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为peer-to-peer,P2P服务器，例操作系统的“网上邻居”，下载，迅雷等Windows BT客户/服务器（Client/Server,简称C/S）模式网络中的计算机饰演固定的角色，要么是客户机，要么是服务器（大多为专门设计的性能较高的计算机，其并发处理能力强，硬盘容量大，传播速率高）•网络服务顾客通过计算机网络在共享资源及数据通信等方面得到的单机所没有的新增功能•常用网络服务文献服务顾客使用服务器中共享的数据文献，使用措施如同使用当地磁盘同样打印服务共享打印机消息传递服务使用网络实现顾客之间的互相通信，在顾客之间传递以文本、图像和声音所示的消息应用服务由服务器为网络顾客运行软件的服务•网络操作系统（Network operatingsystem,NOS）运行在服务器上的、提供网络资源共享功能并负责管理整个网络的一种操作系统，有时也称之为“服务器操作系统”•目前使用的主流网络操作系统Windows服务器版----------Windows NTServerWindows Server及Windows一般用于中低级服务器Server,系统一一稳定性利安全性好，可用于大型网络UNIX开放源代码的自由软件源代码开放，可免费得到许多应用软件Linux——
4.2计算机局域网局域网的特点与构成•计算机局域网（）的特点LAN为一种单位所拥有，地理范围有限使用专门铺设的传播介质进行连网数据传播速率高（）延迟时间短、误码率低（）10Mbps〜10Gbps10-8~10-11•局域网的逻辑构成网络服务器、网络工作站（客户机）、网络打印机、网络接口卡（网卡）、传播介质和网络互连设备•网络节点网络上的每台设备，如工作站、服务器、打印机等，都是网络上的一种节点•介质访问地址（地址）为了互相区别，实现节点之间的通信，局域网中的每个节点MAC均有一种惟一的地址，称为地址MAC•帧（frame）为使网络上的节点都得到迅速而公平的服务，网络规定每个节点把要传播的数据提成小块（称为帧），每个节点每次只传播一种帧，以保证任何节点均有传播数据的机会•网络接口卡（网卡）计算机的网络通信控制器■网络中每个节点（工作站或服务器）都必须安装网卡，每块网卡上均有一种全球惟一的地址码，该地址码称为该网卡节点的地址MAC■网卡的功能将数据提成帧（frame）；在传播介质上发送帧和接受帧；将计算机的输出转换为适合网络传播的信号常用局域网•局域网分类按使用的传播介质有线网；无线网按多种设备互连的拓扑构造星型网；环型网；总线网按传播介质所使用的访问控制措施以太网；网；令牌网FDDI•共享式以太网以集线器（）为中心，每个节点通过以太网卡和网线（一般为类双绞线）hub5连接到集线器■特点任何时间之容许一对节点进行通信，在节点数目较多且通信频繁时，网络会发生拥塞，性能急剧下降■集线器功能从一种端口接受数据帧，对信号进行放大后，向其他所有端口分发，以扩大网络的传播距离，起中继器的功能•互换式以太网以以太网互换机（）为中心构成Ethernet switch■以太网互换机是一种高速电子开关，连接在互换机上的所有节点均可同步互相通信■互换式以太网是一种星型拓扑构造的网络■与共享式以太网的区别互换机从发送节点接受了一种数据帧后，直接按照接受节点的地址发送给指定的节点，不再向其他无关节点发MAC送，因此能支持多对节点同步进行通信•千（万）兆位以太网网络服务器通过或的传播线路与中央互换机直接连接，IGbps lOGbps同步为单位内的许多顾客服务■用于速率为千兆（）和万兆（）的以太网的传播介质光纤IGbps lOGbps■以太网使用的网卡按传播速率分为10Mbps网卡（10Base-T）；100Mbps网卡（100Base-T）；10/100Mbps自适应网卡；1000Mbps网卡•以太网的优缺陷长处增/删节点轻易；成本低；维护以便；轻负载时效率高（节点少，或者信息发送不频繁）缺陷重负载状况下网络性能将急剧下降，不适合实时性规定较高的环境，尤其是总线式以太网•无线局域网是以太网与无线通信技术相结合的产物，采用无线电波进行通信，像有线以太网同样工作■传播介质无线电波■无线局域网通信协议
802.11原则（Wi-Fi）无线局域网最常用的传播协议，包括传播速率达
802.11a——25Mbps一一传播速率达
802.11g54Mbps传播速率能根据环境变化，最大可达
802.11b——11Mbps蓝牙（bluetooth）短距离无线数字通信的原则，最高数据传播速率可达1Mbps（有效传播速率为）传播距离为适合721kbps,10cm〜10m,在居室构建无线网络■无线局域网通过无线网卡、无线接入点等设备使无线通信得以实现，是有线网络的补充每个无线节点都需要一块无线网卡无线接入点（WirelessAccessPoint,简称）提供无线节点对有线局域网和从有线局域网对无线节点的访问，，实际是一种无线互换机■无线局域网的特点长处具有很好的灵活性；最大通信范围可达几米几公里；组网、配置和维〜护较轻易缺陷还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充；传播速度较慢；产品相对较贵
4.3计算机广域网•广域网（WAN）跨越很大地区范围（从几十公里到几千公里）并包括大量计算机的一种计算机网络•从功能来说，广域网与局域网并无本质区别，只是由于数据传播速率相差很大，某些在局域网上可以实现的功能在广域网上也许效果欠佳•广域网的按用途可分为专用广域网由机构或组织自行构建，用于处理特定事务（如政府网、金融网、教育网、军事网等）公用数据网由网络服务提供商（如电信局、有线电视台）构建，用于为社会公众提供数据通信服务的营运性网络专用网•按构建方式专用网可分为电话网连接；专线连接；虚拟专网•电话网连接通过电话网连接远程计算机■传播数据时必须使用调制解调器把数字信号调制成模拟音频信号进行传播■采用电路互换方式进行数据传播电路互换通信时计算机先进行拨号，电话网中的互换机为发送节点和接受节点建立一条临时的通信链路供通信双方使用，一旦通信完毕，通信链路拆除■长处实现简朴，建立一次连接可以传送大量数据■缺陷线路运用率低，数据传播速度慢，通信质量不稳定，费用较高•专线连接租用电信局的中速或高速的数字远程通信线路建立专门的点到点连接■应用用作政府网、金融网、科技网等广域网中的主干线路■长处实现每周天、每天小时的不间断通信；费用取决于容量和跨越的距离724■缺陷租用专线的费用较高•虚拟专网（VPN）采用隧道技术以及加密、身份鉴别等措施，在公用骨干网的基础上构建逻辑上的专用网络，效果如同租用专线同样■长处节省费用、运行灵活、易于扩展、易于管理公用数据网
4.
3.2•公用数据网电信部门组建的公用数据网，向公众提供数据通信服务■公用数据网是国家的公用通信基础设施之一，由国家统一建设、管理和运行■数据通信网采用分组互换技术•分组互换（PacketSwitching）也称包互换，节点计算机将要传播的数据划提成若干个小块，为每小块数据附加上地址、编号等有关信息构成了一种“包”，然后以包为单位进行传播•分组互换的实现使用分组互换机根据路由表存储转发数据存储转发每个节点互换机有多种与外部线路相连的端口，互换机在接受数据包后，查找转刊登找出某个目的地址应从何端口转发，按去向的不一样将数据包送入不一样的缓冲区排队（存储），一旦转发机构发现某个端口空闲时，就从对应的缓冲区取出一种数据包发送到下一种分组互换机（转发）路由表包括抵达所有也许目的地计算机的下一站互换机位置，并且下一站互换机位置必须是指向目的地的最短途径网络中计算机的物理地址［互换机编号，计算机所连互换机端口号］各互换机的路由表通过软件计算得到，网络中的计算机发生变化时路由表会自动更新•分组互换与存储转发的过程发送数据的计算机将包发给它所连接的分组互换机；
1.互换机每收到一种包，就检查该包的目的地地址
2.若数据包目的地是直接与之相连的计算机，互换机就将包发往该计算机；♦若目的地不是本分组互换机上的计算机，则根据路由表选择一种输出端口，通过连♦接该端口的高速数字线路转发给另一台互换机；下一台互换机收到数据包之后，反复过程直到数据包抵达目的计算机为止
3.
24.4因特网的构成网络互连与协议TCP/IP因特网是覆盖全球的最大的计算机广域网，它由大量的局域网、城域网和广域网互连而成•因特网中的所有计算机和互换机必须认同一套统一的网络协议才能进行互连，目前应用最•广泛的网络互连协议是协议TCP/IP协议是网络互连的工业原则，它包括了多种协议，其中（传播控制•TCP/IP100TCP协议）和（网际协议）是两个最基本、最重要的协议IP协议将计算机网络中的通信问题划分为个层次•TCP/IP4应用层一一规定了应用程序与应用程序之间通信时使用的协议传播层一一负责把数据封装为或数据报，在两个应用程序之间传送数据TCP UDP网络互连层一一负责把数据封装为数据报，并负责把数据报从发送方计算机IP IP通过物理网络传送到接受方计养机网络接口和硬件层一一负责将数据报封装成能在物理网络（局域网、广域网）中IP传播的帧，并进行传播协议的特点•TCP/IP适合异构网络的互连保证可靠的端端通信与操作系统紧密结合支持面向连接服务，也支持无连接服务地址为实现计算机互相通信，而为每一台计算机分派的一种惟一的地址•IP地址由如下三个部分构成地址二类型号+网络号+主机号，为了便于记忆，一般用•IP IP4个十进制来表达一种地址，每个十进制数对应地址中的一种字节，十进制数之间用IP IP小数点予以分割地址空间划分为三个基本类，每类有不一样的不一样长度的网络号和主机号，另有两类•IP分别作为主播地址和备用0181631网络号主机号0（超大型网络,拥有大量主机（）只有不超过个网络可获得类地址）W16777214,126A0121631网络号1►主机号C（规模适中的网络（台主机）使用类地址，首字节不小于等于但不不小于W65534B12801232431）网络号主机号11（用于主机不超过台的小型网络，其地址的首字节不小于等于但不不小于254IP19201234311110组播地址012343111L1备用1•子网掩码使用子网掩码与地址进行逻辑乘可得到该主机所在子网的网络号IP三类地址的默认子网掩码IP类地址:A
255.
0.
0.0类地址B
255.
255.
0.0类地址:C
255.
255.
255.0•IP数据报（IP datagram）互相连接的异构网络，它们使用的数据包（或帧）格式互不兼容，因此不能直接将一种网络送来的包传送给另一种网络，为克服这种异构性，IP协议定义了一种独立于多种物理网的统一的数据包格式，可在不一样的网络之间传播数据•路由器一种可以连接异构网络的基本设备，它本质上是一种分组互换机，但比分组互换机的功能更强因特网的主机及域名•因特网是一种异构的计算机网络，但凡采用协议并且可以与因特网进行通信的计算TCP/IP机都可以当作是因特网的一部分•怎样表达网络中的一台计算机地址一一网络中的每一台主机均有一种惟一的地址，用个十进制数字来表达IP IP4长处访问速度快；缺陷不便记忆域名一一因特网上主机的符号名长处易用易记；缺陷访问速度慢域名系统因特网将整个网络的名字空间划分为许多不一样的域，每个域又划分若干子域，子域又划分为许多子域，因此入网计算机的名字由一系列的“域”和“子域”构成，子域的个数一般不超过个，并且子域之间用分害从左向右级别逐层升5IJ,高，一般为计算机名、网络名、机构名、最高域名顾客可以按地址访问主机，也可按域名访问主机一台主机一般只有一种地址，IP IP但可以有多种域名一种地址可对应多种域名，一种域名只能对应一种地址主机IP IP从一种物理网络移到另一种物理网络，其地址必须更换，但可以保留本来的域名不IP变•域名系统将主机域名翻译为主机地址的软件Domain NameSystem,DNS IP•域名服务器运行域名系统软件的一台服务器Domain NameServer,DNS•每个因特网服务提供商或校园网均有一种域名服务器，它用于实现入网主机域名与ISP IP地址的转换因特网的接入•城域网以光纤传播网为平台，以协议为基础，通过多种网络互连设备，将都市范围TCP/IP内的大量局域网互连起来，实现同城信息当地互换，提供语音、数据、多媒体、接入和多种增值业务服务尤其是大规模的因特网接入服务，它采用多种宽带IP和窄带接入技术，满足了人们以便地访问因特网的需求•城域网与广域网的分工由城域网承担因特网的顾客接入任务，由广域网承担高速高服务质量的远距离数据传播与互换的任务•接入技术■电话拨号接入通过当地公用电话网接入计算机网络必须使用调制解调器将计算机输入/输出的数字信号转换为适合传播的MODEN模拟信号最高传播速率56Kbps的安装形式外置式；内置式；插卡式MODEN■不对称数字顾客线ADSL通过电话线的当地环路提供数字服务，ADSL为下行数据流提供比上行流更高的速率，传播速率上传------64kbps~256kbps,最高可以到达1Mbps；下行速度一一理想状态下可以到达一般为8Mbps,1Mbps有三个信息通道为电话服务的语音通道；上行数据通ADSL64kbps〜256kbps道；数据下行通道1Mbps〜8Mbps配置在已经有电话线的顾客端配置一种计算机中安装一块以太ADSL Modem,网网卡，网卡与之间用双绞线连接ADSL Modem■有线电视网接入有线电视已经广泛采用光纤同轴电缆混合网Hybrid Fiber简称进行信息传播主干线部分采用光纤连接Coaxial,HFC HFC到小区，然后在“最终公里”时使用同轴电缆以树枝型总线方1式接入顾客居所网络接入因特网时大部分采用老式的高速局域网技术，同轴电缆到♦HFC顾客电脑这一段使用的是电缆调制解调器（Cable MODEM）技术♦Cable MODEM使用正交调幅（QAM）的数字调制技术同轴电缆整个频带划分为个部分数据上传；数据下传；电视节目下传♦3局限性每个终端将共享连接段线路的带宽，当同步上网的顾客数目较多时，♦各顾客得到的有效带宽将明显下降，噪声也会增长，可靠性受影响■光纤接入使用光纤作为计算机接入网络的重要传播介质，分为光纤到小区（FTTZ）将光网络单元放置在小区某处，为整个小区服务光纤到大楼（FTTB）将光网络单元放置在大楼内，以每栋楼为单位，提供高速数据通信、远程教育等宽带业务，重要为单位服务光纤到家庭（）将光网络单元放置在楼层或顾客家中，由几户或户家庭FTTH1专用，为家庭提供宽带业务光纤到楼、以太网入户（FTTx+ETTH）
4.5因特网提供的服务■因特网提供了丰富的信息服务电子邮件（E-mail）；信息服务（WWW）；文献传播（FTP）；远程登录（Telnet）；电子公告牌（BBS）；即时通信（IM）；专题讨论（USENET）；网络游戏电子邮件■电子邮件的开通向某个电子邮件服务提供商申请开户，在开户的电子邮件服务器中获得一种属于自己的电子邮箱■每个电子邮箱均有一种惟一的地址，邮箱地址由两部分构成邮箱名@邮件服务器域名■电子邮件的构成邮件的头部（包括发送方地址、接受方地址、抄送地址、主题）；邮件的正文；邮件的附件■目前的邮件系统使用协议，这样邮件的正文可以包括一般文本和图像MINE■电子邮件的工作原理■邮件的客户在计算机中安装电子邮件客户端软件，包括邮件的读写程序（撰写、编辑、阅读邮件）和邮件收发程序（发送或接受邮件）■发信人运行电子邮件客户端软件中的邮件收发程序，先与发信人邮箱所在的邮件服务器建立连接，按照（简朴邮件传播协议）协议将邮件发送到服务器中的发送队SMTP列■收信人安装协议向收信人的邮件服务器提出收信祈求，只要顾客输入的身份信息POP对的，就可以从自己的邮箱中读出邮件或下载邮件WWW达接受端之后，借助分路器把不一样频率的载波分离出来，DEMUX送到不一样的接受设备时分多路复用Time DivisionMultiplexing,TDM各通信终端计算机、电话以规定的次序和时间轮番使用同一传播线路进行数据传播；时分多路复用技术又可分为同步时分多路复用和异步时分多路复用模拟通信与数字通信•模拟通信直接传播信源产生的模拟信号或通过用模拟信号对载波调制后进行传播的通信技术应用老式的有线载波电话、无线电广播、电视卫星电视、数字有线电视除外长处历史长，技术成熟，构造简朴，成本低缺陷在信号的调制和传播过程中易受噪声干扰，传播质量不够稳定趋势已经越来越多地被数字通信所取代•数字通信将信源产生的模拟信号转换为数字信号或信源直接产生数字信号之后，直接进行传播或通过用数字信号对载波进行数字调制来传播信息的技术称为数字通信•数字通信技术的长处抗干扰能力强，差错可控制，无噪声积累，传播质量高灵活性好，能适应多种应用需求，声音、图像、数据均可传播传播的数字信号可以直接由计算机进行存储、管理和处理数字信号的加密比模拟信号轻易，因此通信的安全性高数字电路轻易用超大规模集成电路实现，有助于通信设备的小型化、微型化，也减少了功耗•数字通信系统的重要性能指标信道带宽也称为信道容量，一种信道容许的最大高数据传播速率bandwidth数据传播速率简称数据速率，datarate实际进行数据传播时单位时间内传送的二进位数目，计量单位位/秒、千位/秒、兆位/秒或千兆位/bps kbpsMbps秒等Gbps误码率errorrate数据传播中规定期间内出错数据占被传播数据总数的比例端一端延迟end-enddelay数据从信源传送到信宿所花费的时间光纤通信和无线通信•通信分为有线通信和无线通信两类有线通信使用的传播介质有金属导体和光导纤维，金属导体运用电流传播介质，如双绞线、同轴电缆；光导纤维通过光波传播信息，如光缆；•WideWeb）有人译作万维网、环球网，或称Web网、3W网，是Internet上最广泛使用的一种信息服务，由欧洲核物理研究中心（CERN）提出•功能查找资料、阅读报刊、欣赏音乐、观看视频、获取遍及全球的信息资源、电子商务、电子政务等•构成服务器计算机；安装浏览器软件的计算机web web服务器寄存着大量以超文本形式表达的、可公开公布或在一定范围内共享的web信息，这些超文本互相链接，形成了一种全球内可互相引用的互连网络安装浏览器软件的计算机查找和下载分布在全球服务器上的信息资源web web•中的几种概念Intenet网页通过服务器公布的信息资源网页可包括文本、图片、声音、动画等，Web多数网页是一种采用语言描述的文档（文档），其文献扩展名为HTML HTML或网页是一种超文本文档，它支持超链（）网页通过超链html htmHyperlink互相链接，形成网状的信息空间主页网页中的起始页网站服务器中有关网页组合在一起构成一种网站，网站由服务器管理Web超链提供了将网页互相链接起来、并从一种网页以便地访问其他网页的手段超链是一种有向链，包括链源（引用处）和链宿（被引用对象）统一资源定位器（）用来标识网中每个信息资URL UniformResource LocatorWWW源（网页）的地址由部分构成，表达形式为协议URL3名称〃主机域名或地址［:端口号］/文献途径/文献名IP浏览器（）软件协助顾客完毕信息的查询和浏览，重要有两个功能，一Web Browser是将顾客的祈求传送给浏览器，二是向顾客展现web从浏览器得到的网页web•网页中的声音和视频可以有种下载方式2一般方式（等待所有下载完毕之后再进行播放）流媒体方式（边下载边播放）Streaming media,远程文献传播FTP•远程文献传播（FTP）把网络上一台计算机中的文献移动或拷贝到此外一台计算机上，称为远程文献传播，简称FTP的应用•FTP顾客要从自己的计算机向另一台计算机传播文献（使用浏览器无法上传文献）两台计算机需要互相传播多种文献（使用浏览器只能一种一种文献下载）的作用不一样的操作系统，如与（）其文献系统不一样，文献命•FTP WindowsUnixLinux,名规则和存取权限规定等均有区别，实际上是一种协议一一文献传播协议，FTP该协议规定了文献传播服务所必需遵照的一种统一协议协议规定需要文献传播的两台计算机之间按照客户/服务器模式工作•FTP客户机规定文献传播的发起方，运行客户程序（如的FTP cute,flashfxp,windows）；fpt.exe服务器被动参与文献传播的一方，运行服务器程序（如）FTP servu,ftpd,wu_ftp的使用途径•FTP■自带的程序windows■浏览器地址栏中输入如下格式的地址［顾客名口令］服务器域名IE URL@FTP■专门的客户程序、等使用公开账号访问服务器FTP LeapWSFTP FTP•因特网上尚有许多服务器包括了大量可共享的文档、数据资源和软件（如共享软件和FTP自由软件），大多数服务器需要预先注册并获得授权之后才可以进行访问，它们容许FTP使用公开账号进行访问公开贝长号口令顾客的电子邮箱名anonymous•寻找网站的措施通过浏览器，运用搜索引擎（如北大天网）进行搜索FTP IEFTP远程登录Telnet•远程登录（Telnet）将当地计算机临时模拟成为一台终端，通过因特网连接并登录到远程的超级（大型）计算机上，然后就作为它的顾客使用大型或巨型机的硬件和软件资源•远程登录使用的客户程序Telnet•启动命令〃［顾客名口令］服务器名［:端口号］Telnet telnet:@telnet
4.6网络信息安全概述•通过网络传播信息时，其信息的安全重要体目前四个方面可用性、完整性、保密性和真实性•保证信息安全的技术措施（）真实性鉴别对通信双方的身份和所传送信息的真伪能精确地进行鉴别1
（2）访问控制控制顾客对信息等资源的访问权限，防止未经授权使用资源（）数据加密保护数据秘密，未经授权其内容不会显露3
（4）保证数据完整性保护数据不被非法修改，使数据在传送前、后保持完全相似
（5）保证数据可用性保护数据在任何状况（包括系统故障）下不会丢失
（6）防止否认防止接受方或发送方抵赖（）审计管理监督顾客活动、记录顾客操作等7数据加密•基本思想发送方变化原始信息中符号的排列方式或按照某种规律替代部分或所有符号，使得只有合法的接受方通过数据解密才能读懂接受到的信息•目的虽然信息被窃取，也能保证数据安全•数据加密的基本概念明文加密前的原始数据密文加密后的数据（用于传播或存储）密码（cipher）将明文与密文进行互相转换的算法密钥在密码中使用且仅仅只有收发双方懂得的用于加密和解密的信息•数据加密措施对称密钥加密；公共密钥加密数字签名•数字签名发送方顾客在发送数据时随数据一起发送的一串代码，这串代码是由发送的数据惟毕生成的，且无法从该代码反推出原始的数据•目的使得接受方可以验证所接受数据的真实性身份鉴别与访问控制•身份鉴别一种系统在接受顾客的访问祈求前，证明某人或某物（消息、文献、主机等）的真实身份与否与其所声称的身份相符，以防止欺诈和假冒•身份鉴别的措施鉴别对象本人才懂得的信息（如口令、私有密钥、身份证号等）鉴别对象本人才具有的信物（例如磁卡、卡、钥匙等）IC USB鉴别对象本人才具有的生理和行为特性（例如指纹、手纹、字迹或说话声音等）•访问控制计算机对系统内的每个信息资源规定各个顾客（组）对它的操作权限（与否可读、与否可写、与否可修改等）•访问控制是在身份鉴别的基础上进行的防火墙•因特网防火墙用于将因特网的子网（最小子网是台计算机）与因特网的其他部分相隔1离，以维护网络信息安全的一种软件或硬件设备•防火墙的原理对流经它的信息进行扫描，保证进入子网和流出子网的信息的合法性，它还能过滤掉黑客的袭击，关闭不使用的端口，严禁特定端口流出信息等•类型独立于路由器（实际是一台专用计算机）集成在路由器中安装防火墙系统管理软件，并在每台计算机上安装兼有防火墙功能的网卡计算机病毒防备•计算机病毒蓄意编制的一种具有自我复制能力的、寄生性的、破坏性的计算机程序•计算机病毒能在计算机中生存，通过自我复制进行传播，在一定条件下被激活，从而给计算机系统导致损害甚至严重破坏系统中的软件、硬件和数据资源•病毒程序的特点破坏性；隐蔽性；传染性；传播性；潜伏性•计算机病毒的体现和危害破坏文献内容，导致磁盘上的数据破坏或丢失删除系统中某些重要的程序，使系统无法正常工作，甚至无法启动修改或破坏系统中的数据，导致不可弥补的损失盗用顾客的账号、口令等机密信息在磁盘上产生许多“坏”扇区，减少磁盘可用空间占用计算机内存，导致计算机运行速度减少破坏主板芯片中存储的程序或数据BIOS•防止计算机病毒侵害的措施在机器上安装带有病毒防火墙的杀毒软件定期用杀毒软件检测和清除计算机中的病毒不使用来历不明的程序和数据，不轻易打开来历不明的电子邮件，尤其是附件保证系统的安装盘和重要的数据盘处在“写保护”状态常常和及时地做好系统及关键数据的备份工作•杀毒软件的功能检测及消除内存、、文献、邮件、盘和硬盘中的病毒BIOS U•杀毒软件的缺陷开发与更新总是滞后于新病毒的出现，因此无法保证百分之百的安全；需要不停更新，才能保证其有效性；占用系统资源第5章数字媒体及应用
5.1文本与文本处理•文本文字信息在计算机中称为“文本”是计算机中最常用的一种数字媒体text,•文本是基于特定字符集的、具有上下文有关性的一种字符流，每个字符均使用二进制编码表达•文本在计算机中的处理过程包括文本准备如中文的输入、文本编辑、文本处理、文本存储于传播、文本展现字符在计算机中的表达•字符文字的基本元素是字母和符号，统称为“字符”它包括字母、数字、标character,点、符号等•字符集一组特定字符的集合不一样的字符集包括的字符数目与内容不一样，如中文字符集、西文字符集、日文字符集等•字符的编码字符集中每个字符都使用二进位表达，称为该字符的编码不一样的字code符集其编码各不相似•码表字符集中所有字符的编码的一览表•字符集目前计算机使用最广泛的西文字符集，基本的字符集包括个可打ASCII ASCII96印字符和个控制字符32•编码即美国原则信息互换码简称ASCII AmericanStandard Codefor InformationInterchange,码，原则的码采用7个二进位对字符集进行编码，实际ASCII ASCIIASCII上计算机中使用个字节存储个字符11ASCH•常用的中文编码字符集编码年我国颁布的第一种国标，包括个常用中文和个非中GB231219816763682文字符整个字符集由三部分构成，第一部分是字母、数字和多种符号，包括拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等共个；第二部分为一级常用中文，共个，按汉语拼6823755音排列；第三部分为二级常用中文，共个，按偏旁部首排列3008编码我国年公布的又一中文编码原则，包括个中文和个图GBK199521003883形符号，除了中所有中文和符号外，还收录了包括繁体字在GB2312内的大量中文和符号，与保持向下兼容GB2312编码俗称“大五码”，是台湾、香港地区使用的中文编码原则BIG5原则国际原则化组织制定了一种将全世界现代书面文字所使用的所有的字符UCS和符号集中进行统一编码，称为原则UCS编码原则的工业原则Unicode UCS编码为了既能与编码原则接轨，又能保护我国已经有的大GB18030UCS/Unicode量中文信息资源，我国在和两次公布中文编码国标与GB18030GB18030GB2312和保持向下兼容，同步扩充了中的其他字符GBK UCS/Unicode•中文编码方案GB2312区位码的所有字符分布在行义列的二维平面内，行号称为区号，列GB23129494号称为位号，区号和位号各用两位十进制数表达，拼在一起称为区位码国标码每个中文的区号和位号分别加区号和位号各用一种字节表达32,机内码将国标码的每个字节的最高位置1文本准备•文字符号输入计算机的措施人工输入通过键盘、手写笔或语音输入方式输入字符自动识别输入将纸介质上的文字通过识别技术自动转换为文字的编码，自动识别输入又可分为印刷体识别和手写体识别两种•中文的键盘输入需处理的问题中文与键盘上的键无法一一对应，因此必须使用几种键来表达一种中文，这就称为中文的“键盘输入编码”•优秀的中文键盘输入编码应具有的特点易学习、易记忆；效率高；重码少；容量大•中文输入编码分类数字编码用一连串数字来表达中文的编码措施，如电报码、区位码等字音编码基于汉语拼音的编码措施，如智能、紫光拼音等ABC字形编码将中文的字形分解归类按笔画和部首进行输入的编码措施，如五笔字形和表形码等形音编码吸取了字音编码和字形编码的长处文本的分类与表达•简朴文本（纯文本）由一连串用于体现正文内容的字符（包括中文）的编码所构成，几乎不包括任何其他的格式信息和构造信息•丰富格式文本在纯文本中加入了许多格式控制和构造阐明信息•超文本采用网状构造来处理信息，文本中的各个部分按照其内容的关系互相链接起来，从而形成“超文本”文本的编辑、排版与处理•文本编辑、排版重要处理文本的外观问题，可对字、词、句和段落进行添加、删除、修改等操作，对文本中的字符、段落乃至整篇文章的格式进行设计和调整•“所见即所得（WYSIWYG）几乎所有文本编辑软件的顾客界面都已经做到“所见即所得（WYSIWYG）,即首先所有的编辑操作及效果立即可以在屏幕上看到，另首先在屏幕上看见的效果与打印机的输出成果保持相似•文本处理使用计算机对文本中所包括文字信息的形、音、义等进行分析和处理•常用文本处理软件微软的、、永中office WPSoffice•排版软件面向出版行业的字处理软件•常用的排版软件按方正的“飞腾”；Adobe企业的PageMaker；PDF Writer•文献将文字、字型、格式、颜色、图形、图像、链接、声音和视频等信息封装在一PDF种文献中不仅适合网络和电子出版，也适合于印刷出版，实现了纸张印刷和电子出版的统一文本的展现•文本的展现方式打印输出；屏幕阅读、浏览•文本展现的过程对文本的格式描述进行解释；生成文字和图表的映像（）；传送到bitmap显示屏或打印机输出•文本阅读器/文本浏览器承担文本输出任务的软件•常用的文本阅读器/文本浏览器嵌入在文本编辑（处理）软件中，如微软的Word,独立的软件如企业的微软企业的等Adobe AcrobatReader,IE
5.2图像与图形•数字图像按生成措施可分为两类图像从现实世界中通过扫描仪、数码相机等设备获取的图像，也称为采样图像或点阵图像或位图图像图形用计算机合成（制作）的图像，也称为矢量图像数字图像的获取•图像的获取从现实世界中获得数字图像的过程•图像获取过程的关键是模拟信号的数字化，处理环节大体分为四步扫描一一将模拟图像转换为个取样点构成的阵列MXN取样点将画面划分为个网格，每个网格称为一种取样点MXN分色一一将彩色图像取样点的颜色分解成三个基色R,G,B取样一一测量每个取样点的每个分量（基色）的亮度值量化一一对取样点每个分量的亮度值进行转换，把模拟量使用数字量来表达A/D•常用的图像获取设备扫描仪、数码相机、摄像头、摄像机等图像的表达与压缩编码•像素数字取样图像由（列）（行）个取样点构成，取样点是构成数字取样图像的基本M XN单位，称为“像素”•图像在计算机中的表达灰度图象用一种矩阵来表达；彩色图像用一组（一般个）3矩阵来表达；矩阵的行数称为图像的垂直辨别率，列数称为图像的水平辨别率，矩阵中的元素是像素颜色分量的亮度值黑白图像的像素值只用1个二进位表达，取值仅（黑）和（白）两种灰度图像像素值只包括个亮度0“1”1分量，用个二进位表达8~12彩色图像的像素值一般由个彩色分量构成，真彩色每个分量用个二进位表达38•图像的重要参数图像大小（图像辨别率）也称图像辨别率，用水平辨别率垂直辨别率表达颜色空X间的类型彩色图像所使用的颜色描述措施，也称颜色模型，常见的有模型（红、RGB绿、蓝）、模型（青、品红、黄、黑）、模型（色彩、饱和度、亮度）、CMYK HSB模型（亮度、色度）YUV像素深度像素的所有颜色分量的二进位数目之和•数字图像的数据量数据量二水平辨别率又垂直辨别率像素深度/（以字节为单位）X8•图像数据压缩的也许性数字图像中有大量的数据冗余人眼视觉有局限性，容许图像有某些失真•图像数据压缩的两种类型无损压缩用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差有损压缩用压缩后的数据还原出来的图像有一定的误差•评价压缩编码优劣的方面压缩倍数（压缩比）大小；重建图像的质量（有损压缩时）；压缩算法的复杂程度•数字图像的常用文献格式格式操作系统下使用的一种原则图像格式BMP Windows支持单色、色、色、真彩色图像16256一种文献一幅图像，可以进行无损压缩，也可不压缩非压缩的文献是一种通用的图像文献格式，几乎所有应BMP Windows用软件都能支持格式颜色数目不超过色，适合用作插图、剪贴画等色彩数规定不高的场所，GIF256文献尤其小，适合网络传播图像格式能支持透明背景，具有累进显示功能GIF图像格式可将多张图像保留在一种文献中，按预先规定的时间间隔GIF逐一显示，形成动画效果格式大量使用与扫描仪和桌面出版TIFF图像原则静止图像数据压缩编码的国际原则，扩展名是.JPEG jpg尤其适合多种持续色调的彩色或灰度图像，在计算机和数码JPEG相机中已得到广泛应用无线通信是使用电磁波来传播信息，如无线电波、微波、红外线和激光等•传播介质的类型与特点金属导体运用电流（电压）传播信息，常见的有双绞线和同轴电缆双绞线分类3类线（10Mb/s）；5类线（100Mb/s）；6类线（200Mb/s）无屏蔽双绞线（UTP）；屏蔽双绞线（STP）同轴电缆分类:基带同轴电缆；宽带同轴电缆光导纤维光线的入射角足够大时，就会出现全反射，反复此过程，光就沿着光纤传播光纤分类单模（传播距离远，速率高）；多模（传播距离近，速率低）无线通信传播介质无线电波；微波；红外线；激光•光纤通信原理光纤重要用于传播数字信号，在发信端，由需要传播的数字信号（电信号）去驱动一种光源（半导体激光器或发光二极管），并对发出的光信号进行调制调制后的光信号通过光纤传播到接受端，信号经放大后由光检测器（半导体光电管）进行检测、解调，转换成电信号之后输出为了赔偿光纤线路的损耗，消除信号失真和噪声干扰，每隔一定的距离要接入中继器•波分多路复用（Wave DivisionMultiplexing,WDM）在一根光纤中同步传播几种不一样波长的光波，以到达增大信道容量的目的•无线通信模拟信号或数字信号使用电磁波调制后进行传播•无线电波按频率提成中波、短波、超短波和微波中波沿地面传播，绕射能力强，合用于广播和海上通信短波具有较强的电离层反射能力，合用于环球通信微波范围内的电磁波，波长为300MHz〜300GHz1m-lmni•微波通信的三种形式地面微波接力通信；卫星通信；对流层散射通信•卫星通信运用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号所实现的通信移动通信•移动通信处在移动状态的对象互相间的通信，如手机、无绳电话、寻呼系统等•长处克服通信终端位置对顾客的限制，迅速和及时地传递信息•蜂窝移动通信原理每的区域称为单元（形似蜂窝），单元的中央建有一种10km〜20km基站，该单元内所有手机都向该基站发送信号并接受基站发给的信号-；所有单元既互相分割，又彼此有所交叠，连成整个移动通信服务网；所有基站都通过微波或电缆、光缆与移动互换中心通信•移动通信的发展过程第一代模拟移动通信系统使用频段一一800MIIz/900MIIz第二代移动通信系统传播的是数字化的语音/文字信号；使用频段一一900MHz/1800MHz我国使用的种原则（欧洲移动通信系统，也称全球通、全数字系统）；2GSM（码分多址接入,）第三代数字CDMA CodeDivisionMultipleAccess移动通信系统使用频段——原则、1885MHz2025MHz,2110MHz〜2200MHz WCDMA和（时分-同步码分多址接入）CDMA TD-SCDMA•第代移动通信技术（简称）的目的33G（）全球漫游1
（2）适应多种环境，地面移动通信与卫星移动通信相结合
（3）提供高质量的话音通信、数据通信和高辨别率图像通信
（4）提供足够的系统容量，具有高保密性和优质的服务
1.4数字技术基础信息的基本单位一一比特（）bit•比特的缩写，中文翻译为“二进位数字”、“二进位”或简称为“位”bit,binary digit比特只有种取值和一般无大小之分201,比特是构成数字信息的最小单位数值、文字、符号、图像、声音、命令都可以使用比特来表达•比特的运算使用逻辑代数，它有种基本逻辑运算3逻辑加（也称“或”运算，用符号、或“+”表达）“OR”“V”逻辑乘（也称“与”运算，用符号、“八”或“•”表达，也可省“AND”略）取反（也称“非”运算，用符号或上横杠表达）“NOT”•存储容量的计量单位在计算器的存储器中存储比特时，以字节为基本单位一种字节包括个比特，字节简记为8BKB KB=210字节二（千字节）1024MB KB（兆字节）字节二MB=220GB MB（吉字节、千兆字节）1024TB GB字节二（太字节、兆兆字节）GB=230外存储器容量的计量单位外存储器容量常常使用的事次来计算:101MB=1O3KB=1000KB1GB=1O6KB=1000000KB1TB=109KB=1000000000KB•在数据通信和计算机网络中传播二进制信息时，是一位一位串行传播的，传播速率的单位是每秒多少比特，且、等也作为的累次计算常用的传播速率单位如下kilo,mega giga10比特/秒（b/s）也称bps千比特/秒（Kb/s）lKb/s=103b/s兆比特/秒（Mb/s）lMb/s=103Kb/s=106b/s吉比特/秒（Gb/s）lGb/s=103Mb/s=106Kb/s=109b/s太比特/秒（Tb/s）lGb/s=103Gb/s=106Mb/s=109Kb/s=10,2b/s比特与二进制数•不一样进位制数的表达和含义十进制数每一位可使用十个不一样数字表达（
0、
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、9）低位与高位的关系是逢进101各位的权值是的整多次累（基数是）1010标志尾部加或缺省“D”二进制数每一位使用两个不一样数字表达（
0、1）,即每一位使用1个“比特”表达低位与高位的关系是逢进21各位的权值是的整多次幕（基数是）22标志尾部加B八进制数每一位使用八个不一样数字表达（
0、
1、
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3、
4、
5、
6、7）低位与高位的关系是逢进81各位的权值是的整多次累（基数是）88标志尾部加Q十六进制数每一位使用十六个数字和符号表达（
0、
1、
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9、A、B、C、、、）D EF低位与高位的关系是逢进基数为161,16各位的权值是的整多次累（基数是）1616标志尾部加H•不一样进制数的互相转换十进制数一二进制数整数和小数分开转换♦整数部分除以逆序取余2小数部分乘以次序取整2二进制数一十进制数二进制数的每一位乘以其对应的权值，然后累加可得十进♦制数值八进制一二进制把每个八进制数字改写成等值的位二进制数，且保持高下位♦3的次序不变二进制一八进制整数部分从低位向高位每位用一种等值的八进制数来替代，♦3局限性位时在高位补凑满位；小数部分从高位向低位每位用一种等值八3033进制数来替代，局限性位时在低位补凑满三位30十六进制数与二进制数的互换与
八、二进制互换的措施类似♦•二进制数的运算有类2逻辑运算、、按位进行，不考虑进位V ANOT,算术运算:+、-、*、/,从低位到高位逐位进行，需考虑低位的进位（借位）•二进制数的加法和减法运算规则•逻辑运算可以用门电路（与门、或门、非门等）实现，算术运算可以体现为逻辑运算，因此二进制数的四则运算同样也可以使用门电路来实现整数（定点数）的表达•计算机中的数值信息提成整数和实数两大类，整数又提成带符号的整数和无符号整数两类所有的数值都采用二进制表达•无符号整数的表达采用“自然码”表达，取值范围由位数决定位可表达（）范围内的所有正整数80-25528-1位可表达（）范围内的所有正整数160〜65535216-1位可表达范围内的所有正整数n0〜2n-1•带符号整数的表达原码表达法最高位作为符号位，表达正数，表达负数，其他位表达数值部分“0”“1”长处与平常使用的十进制表达措施一致，简朴直观缺陷加法与减法运算规则不统一，增长了成本；整数有和0“00000000”两种表达形式，不以便“10000000”补码表达法正数的补码与原码表达方式同样，负数的补码先表达为原码，将每一位取反后在最低位加“1”长处加法与减法运算规则统一，没有，可表达的数比原码多一种缺陷不直观，人使用不以便•带符号整数在计算机内不采用“原码”而采用“补码”的形式表达！第2章计算机构成原理
2.1计算机的构成与分类计算机的发展与作用•计算机又称电脑，是一种可以接受信息，并按照存储在其内部的程序（程序体现了某种规则）对输入信息进行处理，并产生输出成果的高度自动化的数字电子设备是一种通用的信息处理工具•计算机的特性速度快；存储容量大；通用性好•年研制成功第台数字电子计算机（电子数字积分机与计算机）19461ENIAC•计算机的分代（按使用的元器件）第代电子管+磁鼓1第代晶体管+磁芯2第代中、小规模集成电路3第代大、超大规模集成电路4•计算机应用模式的演变世纪年代年代大型计算机的“集中计算模式”2050〜7世纪年代个人计算机的“分散计算模式”2080世纪年代后“网络计算模式”209计算机的构成•计算机系统由硬件和软件两部分构成计算机的硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称计算机软件是指在计算机中运行的多种程序及其处理的数据和有关的文档•从逻辑（功能）上讲，计算机硬件包括中央处理器（CPU）、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等，它们之间通过总线互相连接输入设备用来向计算机输入信息的设备，如键盘、鼠标、扫描仪和麦克风等输入设备的共性不管信息的原始形态怎样，输入到计算机中的信息都使用二进位来表达中央处理器（运算控制器）处理器（processor）对多种信息进行处理（例如计算、排序、分类、检索）的部件，能高速执行指令，完毕二进制数据的算术或逻辑运算和数据传送等操作，由数字电路构成，构造复杂微处理器将处理器的所有构成部分制作在仅为几种平方厘米的半导体集成电路芯片上中央处理器（CPU）计算机中一般有多种不一样的处理器，用于执行系统软件和应用软件的处理器称为CPU多数个人计算机只有个但有某些计算机包具有个、个、个甚至成1CPU,248百上千个CPU存储器储存以二进位形式表达的程序和数据的部件，包括内存储器存取速度快，容量相对小，直接与连接，用来临时寄CPU存已经启动运行的程序和需要立即处理的数据外存储器存取速度较慢，容量相对很大，能长期寄存计算机系统中几乎所有的信息，外存中的数据必须先传送到内存，才能被使用CPU。
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